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Factores de transcripción
• Los factores de transcripción son proteínas que
influencían la habilidad de la RNA polimerasa para
transcribir un gen en particular
• Existen dos clases principales:
– Factores de transcripción Generales
• Requeridos para que la RNA pol se una al núcleo del promotor
• Son necesarios para la transcripción basal
– Factores de transcripción regulatorios
• Regulan la velocidad de transcripción de genes cercanos
• Influencían la habilidad de la RNA pol para iniciar la transcripción
• Estos factores de regulación reconocen elementos
regulatorios cis localizados cerca del núcleo del
promotor.
– Estas secuencias son conocidas como elementos de
control ó elementos regulatorios.
– Una proteína regulatoria que incrementa la velocidad de
transcripción se denomina activador
• La secuencia a la que se une se enhancer ó aumentador
– Una proteína regulatoria que decrece la velocidad de
transcripción se denomina represor
• La secuencia a la que se une se denomina silencer ó silenciador
Hormonas esteroides y Factores
de Transcripción regulatorios

Las células responden a hormonas esteroides de
diferentes formas:

Glucocorticoides
 Infuencían el metabolismo de nutrientes en diferentes células
 Promueven la utilización de glucosa, la movilización de grasas
y la degradación de proteínas.
Acción de las hormonas glucocorticoides
Heat shock protein
Formation of a
homodimer
Heat shock proteins
leave when hormone
binds to receptor
Nuclear localization
Sequence is exposed
Glucocorticoid Response
Elements
These function as
enhancers
Transcription of target
gene is activated
La proteína CREB

La proteína CREB es otro factor de transcripción
regulatorio de eucariontes

CREB es acrónimo de cAMP response element-binding

CREB se activa en respuesta a señales que causan
un incremento en el cAMP


Adenosina monofosfato cíclico
CREB reconoce elementos de respuesta con la secuencia 5’–
TGACGTCA–3’
 A esto se le ha llamado cAMP response element (CRE)
Un ejemplo de modulación covalente
Could be a hormone,
neurotransmitter,
growth factor, etc.
Acts as a
second
messenger
Activates
protein
kinase A
Phosphorylated CREB
binds to DNA and
stimulates transcription
Unphosphorylated CREB
can bind to DNA, but
cannot activate RNA pol
The activity of the CREB protein
Estructura de la cromatina



El empaquetamiento tridimensional de la cromatina es un
parámetro importante que afecta la expresión de los genes.
La cromatina es una estructura dinámica que puede
alternarse entre dos conformaciones
Conformación cerrada
 Cromatina muy empacada
 La transcripción es difícil o imposible

Conformación abierta
 La cromatina está extendida
 La transcripción puede llevarse a cabo

Además del empaquetamiento, otro elemento a
considerar es la posición de los nucleosomas.

En la cromatina, los nucleosomas están
posicionados en intervalos regulares a lo largo del
DNA. Sin embargo, cambian de posición en células
que normalmente expresan un gen particular.
Positioned at regular intervals from -3,000 to + 1,500
Disruption in nucleosome
positioning from -500 to + 200

1. Modificación covalente de histonas

El amino terminal de las histonas se modifica de varias maneras.

Acetilación, fosforilación, metilación.
Adds acetyl groups, thereby
loosening the interaction
between histones and DNA
Removes acetyl groups,
thereby restoring a
tighter interaction

2. Remodelación de la cromatina dependiente de
ATP. La energía de la hidrólisis es utilizada para alterar la estructura
de los nucleosomas.
Proteins are members of the
SWI/SNF family
Acronyms refer to the effects on yeast
when these enzyme are defective
Mutants in SWI are defective in
mating type switching
Mutants in SNF are
sucrose non-fermenters
These effects may significantly alter
gene expression
Metilación del DNA



La metilación del DNA es un cambio en la estructura
de la cromatina que inhibe la expresión de los
genes.
Es común en todos los eucariontes
Aunque levaduras y Drosophila tienen poca metilación, en mamíferos, ~ 2
to 7% del DNA está metilado.
Silenciamiento transcripcional vía metilación
Transcriptional
activator binds to
unmethylated DNA
This would inhibit the
initiation of transcription
La metilación inhibe transcripción
Papel de los microRNA´s
Asimilación de hierro y control traduccional


La regulación de la asimilación del hierro es un
ejemplo de cómo la traducción de RNAm
específicos es regulada.
El hierro es un elemento esencial para la
sobrevivencia de los organismos.

Es requerido para la función de muchas enzimas.
Protein that carries iron
through the bloodstream
A hollow spherical protein
Prevents toxic buildup of
too much iron in the cell
Regulación traduccional por nutrientes
La hélice de reconocimiento, reconoce y hace contacto
con una secuencia de bases en el zurco mayor del DNA.
Los puentes de hidrógeno entre una a.hélice y un
nucleótido es una forma en la que el factor de
transcripción hace contacto con el DNA
Compuesta de una a-helix y
dos b-sheets unidas por un
ion metálico de zinc (Zn++)
Motivos Helix-loop-pueden
determinar dimerización de
proteínas
Dos a-helices
entreconectadas por
motivos de leucina
Los residuos de leucina
interactúan promoviendo la
dimerización de la proteína.
Homodimeros se forman por dos
factores de transcripcion
idénticos
Heterodimeros se forman por dos
diferentes factores de
transcripción
Una proteína puede regular la expresión varios genes
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Brooker Chapter 15